对高层建筑厚板转换层混凝土施工技术的认识

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摘要：随着我国建筑行业的不断发展，城市用地呈现紧张的趋势。目前我国的城市建筑在向高层方向发展。高层建筑具有功能多样，用途广泛，节省土地资源的特点。但是在高层建筑的上下结构之间存在着柱网或者结构形式不同等特性。为此在上下结构之间添加转换层可以很好的保证高层建筑的整体结构稳定性。本文结合国内外研究现状对高层建筑的厚板转换层混凝土施工技术进行了研究。

关键字：高层建筑；厚板转换层；施工技术

Abstract: with the development of the construction industry in our country, the trend of urban present tense. At present our country building in the city to senior development direction. High-rise building with functional diversity, a wide range of USES, save the characteristics of land resources. But in the high-rise building up and down the structure exists between the different form or structure column grid and other characteristics. So the structure and add conversion layers between can be very good guarantee the structure of the high-rise building stability. This article unifies the domestic and foreign research status of high-rise building plate conversion layers of concrete construction technologies.

Keyword: high building; Thick plate conversion layers; Construction technology

中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：

1 引言

我们国家的高层建筑在发展之初，功能相对单一。几年来随着人们对高层结构的要求越来越高，高层建筑也在朝着结构复杂和功能多样的方向发展。目前的高层建筑可以满足吃、喝、玩、乐、办公和购物等各个方面的要求。不同的功能组合形式需要不同的结构形式。这就需要设置厚板转换层。

在高层建筑的结构层设计中，有时会出现上下相邻结构层有不同的功能要求，这时候就需要在两层中间添加厚板转换层。厚板转换层能将结构上部的荷载很好的向下传递，从而保证了整个建筑结构能够保持结构稳定性。厚板转换层技术是目前高层建筑施工中的一个重点和难点，在施工过程中要充分考虑到力学、材料和工程管理等多个方面。

国外的厚板转换层技术已经经过了较长时间的发展，应用的数量和类型也相对 较多。国内自上世纪70年代开始尝试采用厚板转换层技术，经过几十年的发展，厚板转换层技术已经有了一个长足的发展，工程实践经验也得到了一定的积累。目前的厚板转换层施工技术也多种多样，在施工过程中要结合具体的工程选择合理的施工技术。

2 厚板转换层介绍

2.1转换层的概念

目前，在越来越多的高层建筑中，其功能朝着多样性发展，这就造成了在高层建筑中随着高度的变化出现了不同的结构形式。如果上部为小空间，下部为大空间的话，上部的结构构建不能连续的贯通落地，而是要必须通过水平的转换结构来达到和下部构件连接的目的，这样我们就把添加的这一部分结构称之为厚板转换层。

通常高层建筑的上部空间要布置较多的墙体结构和小开间的轴线，这是为了满足住的目的，下部空间则是要留够做够的大空间，方便灵活的进行运用。这与正常的结构形式有所不同，通常情况下，结构下部要承受上部传递下来的荷载，要尽量做到下部的结构刚度大，柱网密度要大，但是功能复杂的高层建筑往往与这种常规的结构形式相反。在高层建筑的上部空间设置刚度较大的剪力墙，在下部布置刚度小的框架结构。为了很好的将不同结构层结合在一起就需要在结构转换的部位设置结构转换层，结构转换层能够起到很好的承上启下的作用。

2.2 转换层的布置形式

1 在底部形成大空间的转换层

在高层建筑的下部保留大空间的结构形式是现在很常见的情况，这种情况下可以在建筑平面的低端设置转换层，使得转换层能够跨越底层建筑的平面，使得上部荷载能够很好的传递到下部结构的支撑点上。另外也可以设置一个强度大的筒体，能够支撑起转换层，四周向外悬挑，这样也可以做到形成一个下部的大空间结构。

2 外部大柱网形式转换层

如果高层建筑存在筒中筒的结构形式，需要在外筒结构设置转换层结构。添加水平转换层之后可以在建筑的下部扩大柱子之间的间距，从而形成大的空间。这种情况下的转换层结构要沿着结构的外延的周围的柱列或者是角筒进行布置。

此外按照结构功能的划分，转换层的结构形式又可以分为三类：1）上下结构层之间的转换。通常是采用剪力墙结构将上部的剪力墙转换为下部的框架，以便形成更大的内部自由空间结构。2）改变上下结构层的柱网和轴线。这种结构形式没有对上下结构层的结构进行改变，但是通过添加转换层扩大了柱子之间的间距。3）对结构形式和结构轴线同时改变。在上部结构层设置剪力墙通过转换层结构改变为框架，同时柱网的轴线要和上部结构的轴线错开布置，来达到一个上下部结构不对齐的目的。

2.3 转换层的结构和受力特点

高层建筑的厚板转换层通常是设置在建筑结构的下部，转换层要承受上部传递下来的荷载，如果结构层不具有足够的强度的话，结构破坏将会导致严重的后果。所以一般情况下转换层结构都需要采用刚度较大的材料，重量也要比一般的楼层结构超出不少。另外高层建筑的厚板转换层结构由于其自身具有较大的强度和刚度，与其他结构的差异性可能会导致在地震发生时，该部位产生较大的变形破坏。厚板转换层结构还具有较大的截面面积，截面过大也会增加施工的难度。

厚板转换层是一种三向都受力的复杂构件，高层建筑物上部传递下来的荷载也是复杂多变，分布也不够均匀。在上部剪力墙密集的部位，厚板转换层的内力就相对较大，在厚板转换层的边角位置，剪力墙数量少。板体内部的受力也就相对较小。厚板转换层的竖向受力方面要对整体的弯曲和局部的弯曲效应进行综合的考虑。高层建筑的厚板转换层的厚度是影响到结构动力反应的一个重要的因素。转换层的厚度会对结构的频率造成影响。在相同频率的策动力作用下，竖向力的影响效果会随着板体厚度的增加而显著的增加。厚板转换层中还存在着一定的薄膜应力。薄膜应力会随着转换层上面的楼层数的增加出现逐渐变大的现象，而且受力的情况也比较复杂。

3 高层建筑厚板转换层施工技术研究

3.1 厚板转换层结构的施工特点

如果高层建筑中采用厚板转换层技术，对于施工方案的制定显得尤为重要。因为施工质量的好坏直接影响到了这个结构物的安全和施工的质量。高层建筑所受到了竖向力在厚板转换层的位置会受到一定的阻隔，竖向力在该位置处会发生一定的转折。所以厚板转换层结构有如下施工特点：

1、厚板转换层结构的尺寸一般较大，所需要支撑的荷载都具有较大的载重。在转换层的内部应力分布也是复杂多变的。所以要严格的保证厚板转换层的水平刚度。

2、采用分层浇筑的方式，高层建筑厚板转换层构件的跨度一般都相对较大。在构件截面产生相对水平位移的时候要特别注意。此时，平截面的假定在这种状况已经不再适用。当施工过程中采用二次叠浇的施工方法时，要利用先浇筑部分来承受一定的荷载，并充分的对相交位置处的水平剪应力进行考虑。要保证分层浇筑情况下，整个厚板转换层结构能够保持一个完整的工作状态。

3 利用高层建筑的下部结构对构件的承受荷载进行卸载。一般在转换层结构的设计过程中都强调采用强化上部结构，弱化下部结构的原则。要在建筑的设计之初就要考虑到加强建筑结构上部的刚度，适当的削弱下部构件的刚度。高层建筑的厚板转换层的下部分一般要比普通的竖向构件在承载能力和抗变形能力方面保持一定的优势。以方便利用下部结构来承受多余的竖向荷载的作用。

3.2 厚板转换层的施工控制要点

1、厚板转换层构件的自重和所承受的荷载一般相对较大，所以在选择施工方案和支撑模板方案的时候要谨慎对待。要结合结构自身的特点进行合理的设计。

2、在设置了模板支撑系统之后，整个厚板转换层结构的受力状况在施工阶段和实际的使用阶段是不尽相同的。很有必要对厚板转换层和转换层以下的楼体结构进行相应的承载能力的计算。保证承载能力能够满足规范的要求

3、对于高层建筑的厚板转换层，如果截面面积过大的话，要尽量减少混凝土在施工前后的温度变化，防止温缩和干缩裂缝的出现。

4、转换层往往要承受较大的荷载，所需要的配筋也相对较多，并且钢筋骨架的高度也相对较高。在施工过程中要采取切实可行的措施来保证钢筋骨架的稳定性。

结论

厚板转换层混凝土施工技术在高层建筑的修建过程中起到了举足轻重的作用。要在施工过程中及时的发现出现的问题，对厚板转换层施工技术进行改进和完善，以其更好的为我国的高层建筑事业的发展做出贡献。

参考文献：

[1] 叶琳昌,沈义.大体积混凝土施工[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2004.

[2] 李霖.2.8m厚混凝土整板结构转换层施工技术[J]. 施工技术,1996,(10).

[3] 罗国强, 罗刚. 建筑施工中的结构问题[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.